【文章內(nèi)容簡介】 A 的轉(zhuǎn)化率為 %，而平衡轉(zhuǎn)化率是 %，求此反應(yīng)的動力學(xué)方程式。 解 ? ?? ? xckxcktxctcxccxcccckckckcktcrA02A01A0AA0PA0AAA02A1P2A1AA1dddd)1(dd???????????????? 16 ?????????????xxttxttxkkkxxkkktx,0,0d)(d)(dd211211 21)1()(ln121eee0Ae0AAePe21121121??????????????????txkkKxxxcxccckkKtkxkkkkk ? ?PAAA121121212121210 288 577 ddm in0 288 m in0 577 2/0 866 86 183 2111ln1cctcrkkkkkkkkkkkk??????????????????????????????????????????? 6. 平行液相反應(yīng) A→ P rP=1 A→ R rR=2cA A→ S rS=cA2 已知 cA0=2kmol m3， cAf= m3，求下列反應(yīng)器中， cP最大為多少 ? (1) 平推流反應(yīng)器； (2)全混流反應(yīng)器； (3)兩相同體積的全混流反應(yīng)器串聯(lián)， cA1=1 kmol m3。 解 17 3A0AfA2AAf0ApPAPAfA0p2A2AASRPPPmkm 2111)1(1)1(1d)1(1)(d1PFRF or )1(1211A0Af0AAf??????????????????????????ccccccSccSccScccrrrrScccc 322AfAfA0AfA0pPmk m o )(1)()1(1)()(C ST RFo r ?????????? cccccSc 322P2AfA1P1A1A0Pmk m o )(1)()11(1)12()()(S e r ie sin C S T R F o r t w o?????????????? SccSccc 7. 自催化反應(yīng) A+P→ 2P 的速率方程為： ? rA=kcAcP， k=l m3kmol1min1，原 料組成為含 A 13%，含 P 1%（摩爾百分?jǐn)?shù)），且 cA0+cP0= l kmol m3，出口流中 cP= kmol m3，計算采用下列各種反應(yīng)器時的空間時間 (τ =VR/V0)。(1)平推流反應(yīng)器； (2)全混流反應(yīng)器； (3)平推流與全混流反應(yīng)器的最佳組合； (4)全混流反應(yīng)器與一分離器的最佳組合。 解 AA2A0AA0AA0PAAAfA i n3A0)1()1( 7 1 k m o lxxkcxcxkcckcrxxc??????????? 18 ? ? ? ?m ln11111ln1d11111d1dPFRF or A i nA i nAfAfA0AA0AAAAA0AAA0AfA i nAfA i nAfA i n??????????????????????????????????????????????????? ???xxxxkcxxxkcxxxkcrxcxxxxxx? ? ? ? ? m 0 7 1 11C ST RFo r AfAf2 0AA i nAf0A ??? ??????? xxkc xxc? ? ?m lnmkm )1(m )(111)1(1dd,1PFRC S T RF or 2123A1A0A1A11AA i nAf0A1A1AAAAA??????????????????????????????????????????????????xccxxxxkcxxxrrr，有令的極值點相同與由于 ? ?)( 1)1(1,0ddC S T RF or A1A1A i nAfA01AAA??? ????? ??????xxxxkcxx r?分離器 8. 在兩個串聯(lián)的全混流反應(yīng)器中進行一級反應(yīng)，進出口條件一定時，試證明當(dāng)反應(yīng)器大小相同時，兩個反應(yīng)器的總?cè)莘e最小。 證 19 AfA0A1Af0A2A1Af2A101A21Af1AAfAf1A21A0A1A1A0A1fAAfA0010d )(d11)(cccccckckccckkcckccckkcckcccrccA ???????????????? ??????? R2R121AfA0AfAfA02AfA0Af0A0A1 111111VVcckkkccccckkcckc?????????? ???????????? ???????? 9. 半衰期為 20小時的放射性流體以 40m3全混流反應(yīng)器后，其放射性衰減了多少？ 解 ? ?? ?? ?? ? ? ?? ? 40011402AAAAA0AA0A0AAA01200AA???????????????????總轉(zhuǎn)化率。為第二釜，單釜轉(zhuǎn)化率仍：第一釜代入數(shù)據(jù)對全混流反應(yīng)器，首先求反應(yīng)速率常數(shù)：期的概念。只有一級反應(yīng)存在半衰xxxxkcxccrcckeecc kkt? 10. A 進行平行分解反應(yīng)，其速率式為 ↗ R rR=1 kmol m3min1 A → S rS=2cA kmol m3min1 ↘ T rT=cA kmol m3min1 其中 R 是所要求的目的產(chǎn)物， cA0=1kmol m3。試問在下述反應(yīng)器進行等溫操作時，預(yù)計最大的 cR為多少 ?(1)全混流反應(yīng)器； (2)平推流反應(yīng)器。 解 低濃度操作對生成目的產(chǎn)物 R 有利，對全混流反應(yīng)器，可在極低的濃度下操作 20 1001 1)01(211)()(AfAfAfA0pAfA0R??????????? ccccSccc 對平推流反應(yīng)器，則盡量使其轉(zhuǎn)化率提高。 ? ?3AAfpAfA0Rmm ol4 1ln31d31 1A0Af???????? ?cc ccSccc 11. 在 0℃時純氣相組分 A 在一恒容間歇反應(yīng)器依以下 計量方程反應(yīng)： A→，實驗測得如下數(shù)據(jù)： 時間 /s 0 2 4 6 8 10 12 14 ∞ pA/MPa 0.1 8 5 1 2 6 2 8 0 求此反應(yīng)的動力學(xué)方程式。 解 當(dāng) t→∞時， pAe= 故為可逆反應(yīng)，設(shè)此反應(yīng)為一級可逆反應(yīng)，則 ? ?AeAA0Ae21AA02A1P2A1Aln)(pppptkkppkpkpkpktp??????????積分，得 以 (ln(pApAe))對 t 作圖 t 0 2 4 6 8 10 12 14 pA 5 1 2 6 2 8 PApAe 5 1 2 6 2 8 ln(pApAe) 6 3 4 7 5 3 8 21 ? ?AA0AA21AeAeA021210 3 0 1 10)()(1 6 5 0 6 ppprkkpppkkKkkty????????????????????? 12. 氣相反應(yīng) A+B=R 的動力學(xué)方程為 (? rA)=k(pApB? pR/KP)，式中 2138 Pasmm o l2 62 0e x ???? ??????? ??? Tk 112P Pa3 56 0e x ?? ???????? TK 請確定最佳反應(yīng) 溫度與轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系。 解 0 2 4 6 8 10 12 14 162 .53 .03 .54 .04 .55 .0ln(pApAe)t B L i n e a r F i t o f D a t a 1 _ B22 ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?比較合理。代入，設(shè)比較合理。代入，設(shè)校核：，設(shè)初始時 P P 13560126203560ln356011111356026203560ln356026203560ln35603560e x p26203560262002620356026203560e x p26202620e x 3560e x 2620e x AA0AA02AA0AA11AA2AA012opAAAA0RAAAA0BAAAA0AAR0B0A0BAR11RBA12opRBA12R12BAA2R1282BA812BA8pRBAApRBAA??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????? ??????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????TxpTxpxpxxxxxpTxxppxxppxxpppppppppppTppp